特開 2024-141212 バイポーラ型蓄電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141212

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】バイポーラ型蓄電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/12 20060101AFI20241003BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20241003BHJP

   H01M 10/18 20060101ALI20241003BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20241003BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20241003BHJP

   H01M 4/68 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01M10/12 Z

H01M10/04 Z

H01M10/18

H01M50/184 B

H01M50/186

H01M4/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052731

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000005382

【氏名又は名称】古河電池株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100115679

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 勇毅

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(72)【発明者】

【氏名】西久保 英郎

(72)【発明者】

【氏名】岩根 典靖

(72)【発明者】

【氏名】田中 広樹

(72)【発明者】

【氏名】中島 康雄

【テーマコード（参考）】

5H011

5H017

5H028

【Ｆターム（参考）】

5H011AA17

5H011CC02

5H011FF00

5H011GG01

5H011HH02

5H011JJ01

5H011JJ03

5H011KK01

5H017AA01

5H017CC01

5H017EE02

5H028AA08

5H028CC07

5H028CC19

5H028CC24

5H028CC26

5H028HH05

(57)【要約】

【課題】低コストで簡単にバイポーラプレートと正極との間の隙間の発生を防いで当該隙間への電解液の浸入を防止することができるバイポーラ型蓄電池を提供する。
【解決手段】正極１１２及び負極１１３と、一方面に正極１１２を設けられて他方面に負極１１３を設けられたバイポーラプレート１１１とを有して、互いに対向するように複数配設されたバイポーラ電極１１０と、対向するバイポーラ電極１１０の間に介在する電解層１２０とを備えたバイポーラ型蓄電池１００であって、一のバイポーラ電極１１０の正極１１２と対向する他のバイポーラ電極１１０に一体的に突設されて前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の伸長を規制するように当該一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の周縁部に係合する規制体１１０ａを備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の電極体及び第二の電極体と、一方面に前記第一の電極体を設けられて他方面に前記第二の電極体を設けられたバイポーラプレートとを有して、互いに対向するように複数配設されたバイポーラ電極と、
対向する前記バイポーラ電極の間に介在する電解層と
を備えたバイポーラ型蓄電池であって、
一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体と対向する他の前記バイポーラ電極に一体的に突設されて前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の伸長を規制するように前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部に係合する規制手段を備えている
ことを特徴とするバイポーラ型蓄電池。

【請求項2】

前記規制手段は、前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートに基端を一体的に連結されて前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体を包囲するように額縁型をなす規制体を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項3】

前記規制体は、前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと一体成型されたものである
ことを特徴とする請求項２に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項4】

前記規制体は、前記第一の電極体の周縁部に対して周方向にわたって連続的に係合するものである
ことを特徴とする請求項２に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項5】

前記規制体は、当該規制体の内側と外側との空間を連続させる連通部を形成されたものである
ことを特徴とする請求項２に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項6】

前記規制体は、
前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部端面に係合する第一規制部と、
前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面に係合する第二規制部と
を先端に有している
ことを特徴とする請求項２に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項7】

前記第一規制部及び前記第二規制部は、弾性材料からなる
ことを特徴とする請求項６に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項8】

前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートとの間の長さをαとし、
前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記規制体の先端との間の長さをβとし、
前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面と前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートの表面との間の長さをγとしたとき、
下記の式（１）の関係を満たしている
ことを特徴とする請求項６に記載のバイポーラ型蓄電池。
α－β≦γ・・・（１）

【請求項9】

前記規制体は、さらに、
前記他の前記バイポーラ電極の前記第二の電極体の周縁部端面に係合する第三規制部と、
前記他の前記バイポーラ電極の前記第二の電極体の周縁部表面に係合する第四規制部と
を基端に有している
ことを特徴とする請求項６に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項10】

前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部と前記規制体の先端との間に、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部を被覆する被覆部材が介在している
ことを特徴とする請求項２に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項11】

前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートとの間の長さをαとし、
前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記規制体の先端との間の長さをβとし、
前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面と前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートの表面との間の長さをγとし、
前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面と前記被覆部材の表面との間の長さをδとしたとき、
下記の式（２）の関係を満たしている
ことを特徴とする請求項１０に記載のバイポーラ型蓄電池。
α－β－δ≦γ・・・（２）

【請求項12】

前記第一の電極体が正極であり、
前記第二の電極体が負極である
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のバイポーラ型蓄電池。

【請求項13】

前記正極が、正極用鉛箔と、前記正極用鉛箔上に設けられた正極用活物質層とを有し、
前記負極が、負極用鉛箔と、前記負極用鉛箔上に設けられた負極用活物質層とを有し、
前記電解層に含まれる電解液が硫酸を含有するものである
ことを特徴とする請求項１２に記載のバイポーラ型蓄電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バイポーラ型蓄電池に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、正極用鉛箔及び正極用活物質を有する正極をバイポーラプレートの一方面に設けると共に、負極用鉛箔及び負極用活物質を有する負極をバイポーラプレートの他方面に設けたバイポーラ電極を備えたバイポーラ型蓄電池としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。このようなバイポーラ型蓄電池においては、電解液の硫酸によって正極用鉛箔の表面に酸化膜が徐々に生成して成長していくにしたがって、正極が伸長（グロース）してバイポーラプレートとの間に隙間を生じてしまうおそれがあった。このような隙間を生じると、当該間にも電解液が浸入して短絡を起こして、電池性能の低下を引き起こしてしまう可能性があった。

【0003】

そこで、例えば、下記特許文献２においては、正極用鉛箔の周縁部を覆うようにバイポーラプレート及び正極用鉛箔に接着剤を介して接着する額縁型（ロ字形状）の被覆部材を設けたバイポーラ型蓄電池を提案している。このようなバイポーラ型蓄電池においては、正極の伸長（グロース）を抑えることができ、正極とバイポーラプレートとの間に隙間が発生することを防いで電解液の浸入を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０２０－５１０９６８号公報

【特許文献2】国際公開第２０２２／０７０８２９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述したような特許文献２に記載のバイポーラ型蓄電池においては、正極用鉛箔の周縁部を覆うようにバイポーラプレート及び正極用鉛箔に接着剤を介して被覆部材を接着しなければならないため、製作に手間がかかってしまい、コストの上昇を招く一因となっていた。

【0006】

このような問題は、上述したようなバイポーラ型蓄電池に限らず、第一の電極体及び第二の電極体と、一方面に前記第一の電極体を設けられて他方面に第二の電極体を設けられたバイポーラプレートとを有して、互いに対向するように複数配設されたバイポーラ電極と、対向するバイポーラ電極の間に介在する電解層とを備えて、第一の電極体に酸化被膜を生じ易いバイポーラ型蓄電池であれば、同様にして生じ得ることであった。

【0007】

このようなことから、本発明は、低コストで簡単にバイポーラプレートと第一の電極体との間の隙間の発生を防いで当該隙間への電解液の浸入を防止することができるバイポーラ型蓄電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前述した課題を解決するための、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、第一の電極体及び第二の電極体と、一方面に前記第一の電極体を設けられて他方面に前記第二の電極体を設けられたバイポーラプレートとを有して、互いに対向するように複数配設されたバイポーラ電極と、対向する前記バイポーラ電極の間に介在する電解層とを備えたバイポーラ型蓄電池であって、一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体と対向する他の前記バイポーラ電極に一体的に突設されて前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の伸長を規制するように前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部に係合する規制手段を備えていることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記規制手段が、前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートに基端を一体的に連結されて前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体を包囲するように額縁型をなす規制体を有していると好ましい。

【0010】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記規制体が、前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと一体成型されたものであると好ましい。

【0011】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記規制体が、前記第一の電極体の周縁部に対して周方向にわたって連続的に係合するものであると好ましい。

【0012】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記規制体が、当該規制体の内側と外側との空間を連続させる連通部を形成されたものであると好ましい。

【0013】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記規制体が、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部端面に係合する第一規制部と、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面に係合する第二規制部とを先端に有していると好ましい。

【0014】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記第一規制部及び前記第二規制部が、弾性材料からなると好ましい。

【0015】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートとの間の長さをαとし、前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記規制体の先端との間の長さをβとし、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面と前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートの表面との間の長さをγとしたとき、下記の式（１）の関係を満たしていると好ましい。
α－β≦γ・・・（１）

【0016】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記規制体が、さらに、前記他の前記バイポーラ電極の前記第二の電極体の周縁部端面に係合する第三規制部と、前記他の前記バイポーラ電極の前記第二の電極体の周縁部表面に係合する第四規制部とを基端に有していると好ましい。

【0017】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部と前記規制体の先端との間に、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部を被覆する被覆部材が介在していると好ましい。

【0018】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートとの間の長さをαとし、前記他の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートと前記他の前記バイポーラ電極の前記規制体の先端との間の長さをβとし、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面と前記一の前記バイポーラ電極の前記バイポーラプレートの表面との間の長さをγとし、前記一の前記バイポーラ電極の前記第一の電極体の周縁部表面と前記被覆部材の表面との間の長さをδとしたとき、下記の式（２）の関係を満たしていると好ましい。
α－β－δ≦γ・・・（２）

【0019】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記第一の電極体が正極であり、前記第二の電極体が負極であると好ましい。

【0020】

また、本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、上述したバイポーラ型蓄電池において、前記正極が、正極用鉛箔と、前記正極用鉛箔上に設けられた正極用活物質層とを有し、前記負極が、負極用鉛箔と、前記負極用鉛箔上に設けられた負極用活物質層とを有し、前記電解層に含まれる電解液が硫酸を含有するものであると好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、一のバイポーラ電極の第一の電極体と対向する他のバイポーラ電極に一体的に突設された規制手段が、一のバイポーラ電極の第一の電極体の伸長を規制するように一のバイポーラ電極の第一の電極体の周縁部に係合する。そのため、バイポーラ電極と電解層とを順次積層するだけで、規手段が第一の電極体の周縁部を包囲するように係合して第一の電極体の伸長を規制するようになるので、第一の電極体とバイポーラプレートとの間に隙間が発生することを防ぐことができる。その結果、上記隙間への電解液の浸入を低コストで簡単に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係るバイポーラ型蓄電池の第１の実施形態の概略構造を表す断面図である。

【図2】図１の要部を抽出拡大した断面図である。

【図3】図１の他の要部を抽出拡大した断面図である。

【図4】図１のさらに他の要部を抽出拡大した断面図である。

【図5】本発明に係るバイポーラ型蓄電池の第２の実施形態の概略構造を表す断面図である。

【図6】本発明に係るバイポーラ型蓄電池の第３の実施形態の概略構造を表す断面図である。

【図7】図６の矢線VII方向からみた図である。

【図8】本発明に係るバイポーラ型蓄電池の他の実施形態の概略構造を表す断面図である。

【図9】本発明に係るバイポーラ型蓄電池のさらに他の実施形態の概略構造を表す断面図である。

【図10】本発明に係るバイポーラ型蓄電池のさらに他の実施形態の概略構造を表す断面図である。

【図11】図１０の矢線XI方向からみた図である。

【図12】本発明に係るバイポーラ型蓄電池のさらに他の実施形態の要部の概略構造を表す断面図である。

【図13】本発明に係るバイポーラ型蓄電池のさらに他の実施形態の要部の概略構造を表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明に係るバイポーラ型蓄電池の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではなく、各実施形態における各種技術的事項を必要に応じて適宜置き換えることや組み合わせることが可能なものである。

【0024】

［第１の実施形態］
本発明に係るバイポーラ型蓄電池の第１の実施形態を図１～４に基づいて説明する。

【0025】

図１に示すように、耐酸性を有する樹脂（例えば、ＡＢＳ等）製の平板形状のバイポーラプレート１１１の一方面上（図１中、上方面上）には、鉛又は鉛合金からなる正極用鉛箔１１２ａが耐酸性を有する接着剤１１４を介して接着されている。正極用鉛箔１１２ａ上には、正極用活物質層１１２ｂが設けられている。

【0026】

バイポーラプレート１１１の他方面上（図１中、下方面上）には、鉛又は鉛合金からなる負極用鉛箔１１３ａが接着剤１１４を介して接着されている。負極用鉛箔１１３ａ上には、負極用活物質層１１３ｂが設けられている。正極用鉛箔１１２ａと負極用鉛箔１１３ａとは、バイポーラプレート１１１の一方面側（図１中、上方面側）と他方面側（図１中、下方面側）との間に設けられた導電体（図示省略）により電気的に接続されている。

【0027】

このような本実施形態においては、正極用鉛箔１１２ａ，正極用活物質層１１２ｂ等により、第一の電極体である正極１１２が構成されている。また、負極用鉛箔１１３ａ，負極用活物質層１１３ｂ等により、第二の電極体である負極１１３が構成されている。また、バイポーラプレート１１１，正極１１２，負極１１３，接着剤１１４，前記導電体等により、バイポーラ電極１１０が構成されている。

【0028】

バイポーラ電極１１０の一方面側及び他方面側には、硫酸を含有する電解液を含むガラス繊維マットからなる電解層１２０が配設されている。これらバイポーラ電極１１０と電解層１２０とは、交互に積層されている。言い換えると、バイポーラ電極１１０は、互いに対向するように複数配設され、電解層１２０は、対向するバイポーラ電極１１０の間に介在しているのである。

【0029】

さらに、バイポーラ電極１１０と電解層１２０との積層方向他方端側（図１中、下方端側）の電解層１２０上には、一方面上（図１中、上方面上）に正極１１２を設けた耐酸性を有する樹脂製の平板形状のエンドプレート１３０が配設されている。前記積層方向一方端側（図１中、上方端側）の電解層１２０上には、他方面上（図１中、下方面上）に負極１１３を設けた耐酸性を有する樹脂製の平板形状のエンドプレート１４０が配設されている。つまり、対をなすエンドプレート１３０，１４０は、積層されたバイポーラ電極１１０と電解層１２０とを間に挟んで配設されるように積層されるのである。

【0030】

そして、一のバイポーラ電極１１０の正極１１２と対向する他のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の周縁沿いの他方面上（図１中、下方面上）には、前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の伸長を規制するように当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に係合する規制体１１１ａが一体的に突設されている。

【0031】

前記規制体１１１ａは、前記他のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１に基端を一体的に連結されるように耐酸性を有する樹脂でバイポーラプレート１１１と一体成型されている。前記規制体１１１ａは、前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２を包囲するように額縁型（ロ字形状）をなしており、当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に対して周方向にわたって連続的に当接して係合するようになっている。

【0032】

前記規制体１１１ａは、前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部端面に当接して係合する第一規制部１１１ａａを先端に周方向にわたって連続的に有している。さらに、前記規制体１１１ａは、前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの一方面上（図１中、上方面上）の周縁端寄り、すなわち、周縁部表面に当接して係合する第二規制部１１１ａｂを内周面の先端寄り（図１中、下端寄り）に周方向にわたって連続的に有している。

【0033】

さらに、エンドプレート１３０の正極１１２と対向するバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の周縁沿いの他方面上（図１中、下方面上）にも、エンドプレート１３０の正極１１２の伸長を規制するように当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に係合する上述と同様な規制体１１１ａが一体的に突設されている。

【0034】

また、エンドプレート１４０の周縁沿いの他方面上（図１中、下方面上）には、エンドプレート１４０の負極１１３と対向するバイポーラ電極１１０の正極１１２の伸長を規制するように当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に係合する規制体１４０ａが一体的に突設されている。

【0035】

前記規制体１４０ａは、エンドプレート１４０に基端を一体的に連結されるように耐酸性を有する樹脂でエンドプレート１４０と一体成型されている。前記規制体１４０ａは、バイポーラ電極１１０の正極１１２を包囲するように額縁型（ロ字形状）をなしており、当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に対して周方向にわたって連続的に当接して係合するようになっている。

【0036】

前記規制体１４０ａは、バイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部端面に当接して係合する第一規制部１４０ａａを先端に周方向にわたって連続的に有している。さらに、前記規制体１４０ａは、バイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの一方面上（図１中、上方面上）の周縁端寄り、すなわち、周縁部表面に当接して係合する第二規制部１４０ａｂを内周面の先端寄り（図１中、下端寄り）に周方向にわたって連続的に有している。

【0037】

このような第一規制部１１１ａａ，１４０ａａ及び第二規制部１１１ａｂ，１４０ａｂを有する規制体１１１ａ，１４０ａにより、本実施形態では規制手段を構成している。

【0038】

ここで、図１，２に示すように、前記一のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の他方面（図１，２中、下方面）と、対面する前記他のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の一方面（図１，２中、上方面）との間の長さ（いわゆるセル内寸）となる規制体１１１ａの高さをαとする。また、前記他のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の他方面（図１，２中、下方面）と、規制体１１１ａの第二規制部１１１ａｂの、正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部表面に対する係合面、すなわち、規制体１１１ａの先端との間の長さをβとする。さらに、前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部表面と当該一のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の一方面（図１，２中、上方面）である表面との間の長さをγとする。

【0039】

同様に、図１，３に示すように、エンドプレート１３０の一方面（図１，３中、上方面）と、対面するバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の他方面（図１，３中、下方面）との間の長さ（いわゆるセル内寸）となる規制体１１１ａの高さをαとする。また、前記バイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の他方面（図１，３中、下方面）と、規制体１１１ａの第二規制部１１１ａｂの、正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部表面に対する係合面、すなわち、規制体１１１ａの先端との間の長さをβとする。さらに、エンドプレート１３０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部表面とエンドプレート１３０の一方面（図１，３中、上方面）である表面との間の長さをγとする。

【0040】

同様に、図１，４に示すように、エンドプレート１４０の他方面（図１，４中、下方面）と、対面するバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の一方面（図１，４中、上方面）との間の長さ（いわゆるセル内寸）となる規制体１４０ａの高さをαとする。また、エンドプレート１４０の他方面（図１，４中、下方面）と、規制体１４０ａの、正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部表面に対する係合面、すなわち、規制体１４０ａの先端との間の長さをβとする。さらに、前記バイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部表面と当該バイポーラ電極１１０のバイポーラプレート１１１の一方面（図１，４中、上方面）である表面との間の長さをγとする。

【0041】

このとき、α，β，γは、下記式（１）の関係を満たしている。
α－β≦γ・・・（１）

【0042】

つまり、規制体１１１ａ，１４０ａの第二規制部１１１ａｂ，１４０ａｂは、上記式（１）が等号のとき、正極用鉛箔１１２ａとの当接のみの係合により正極用鉛箔１１２ａの伸長を規制する。他方、上記式（１）が不等号のとき、正極用鉛箔１１２ａとの当接と併せて正極用鉛箔１１２ａをバイポーラプレート１１１の一方面上に押し付けて押圧する係合により正極用鉛箔１１２ａの伸長を規制する。

【0043】

このような本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池１００においては、エンドプレート１３０，１４０の間に挟むようにバイポーラ電極１１０と電解層１２０とを順次積層することにより、規制体１１１ａ，１４０ａが正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部を包囲するように係合して正極用鉛箔１１２ａの伸長を規制する。

【0044】

このため、本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池１００では、スタック積層工程だけで正極１１２の伸長を規制して、正極１１２とバイポーラプレート１１１及びエンドプレート１４０との間に隙間が発生することを防ぐことができる。

【0045】

したがって、本実施形態に係るバイポーラ型鉛蓄電池１００によれば、低コストで簡単にバイポーラプレート１１１及びエンドプレート１４０と正極１１２との間の隙間の発生を防いで当該隙間への電解液の浸入を防止することができる。

【0046】

［第２の実施形態］
本発明に係るバイポーラ型蓄電池の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。ただし、前述した実施形態と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。

【0047】

図５に示すように、一のバイポーラ電極２１０の正極１１２と対向する他のバイポーラ電極１１０のバイポーラプレート２１１の周縁沿いの他方面上（図５中、下方面上）には、規制体２１１ａが一体的に突設されている。規制体２１１ａの先端（図５中、下端）には、前記一のバイポーラ電極２１０のバイポーラプレート２１１の一方面上（図５中、上方面上）に設けられた正極１１２の伸長を規制するように当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に係合する規制部材２１１ｂが接着剤等を介して一体的に接着されている。

【0048】

前記規制部材２１１ｂは、前記一のバイポーラ電極２１０の正極１１２を包囲するように額縁型（ロ字形状）をなしており、当該正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部に対して周方向にわたって連続的に当接して係合するようになっている。前記規制部材２１１ｂは、耐酸性を有する弾性材料（例えば、スチレン系やオレフィン系のエラストマ，フッ素ゴム等）製となっている。

【0049】

前記規制部材２１１ｂは、前記一のバイポーラ電極２１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部端面に当接して係合する第一規制部２１１ｂａを先端（図５中、下端）に周方向にわたって連続的に有している。さらに、前記規制部材２１１ｂは、前記一のバイポーラ電極１１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの一方面上（図５中、上方面上）の周縁端寄り、すなわち、周縁部表面に当接して係合する第二規制部２１１ｂｂを内周面の先端寄り（図５中、下端寄り）に周方向にわたって連続的に有している。

【0050】

さらに、エンドプレート１３０の正極１１２と対向するバイポーラ電極２１０のバイポーラプレート２１１の周縁沿いの他方面上（図５中、下方面上）にも、規制体２１１ａが一体的に突設されると共に、規制体２１１ａの先端（図５中、下端）に規制部材２１１ｂが接着剤等を介して一体的に接着されている。

【0051】

また、他方面上（図５中、下方面上）に負極１１３を設けたエンドプレート２４０の周縁沿いの他方面上（図５中、下方面上）にも、規制体２４０ａが一体的に突設されると共に、規制体２４０ａの先端（図５中、下端）に規制部材２４０ｂが接着剤等を介して一体的に接着されている。

【0052】

前記規制部材２４０ｂは、バイポーラ電極２１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部端面に当接して係合する第一規制部２４０ｂａを先端に周方向にわたって連続的に有している。さらに、前記規制部材２４０ｂは、バイポーラ電極２１０の正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの一方面上（図５中、上方面上）の周縁端寄り、すなわち、周縁部表面に当接して係合する第二規制部２４０ｂｂを内周面の先端寄り（図５中、下端寄り）に周方向にわたって連続的に有している。

【0053】

つまり、前述した実施形態においては、第一規制部１１１ａａ，１４０ａａ及び第二規制部１１１ａｂ，１４０ａｂを先端に一体成型した樹脂製の規制体１１１ａ，１４０ａを一体的に突設したバイポーラプレート１１１及びエンドプレート１４０を有するバイポーラ型蓄電池１００について説明した。

【0054】

これに対し、本実施形態は、第一規制部２１１ｂａ，２４０ｂａ及び第二規制部２１１ｂｂ，２４０ｂｂを一体成型した弾性材料製の規制部材２１１ｂ，２４０ｂを先端に接着剤を介して一体的に設けた樹脂製の規制体２１１ａ，２４０ａを一体的に突設したバイポーラプレート２１１及びエンドプレート２４０を有するバイポーラ型蓄電池２００となっている。

【0055】

このような本実施形態においては、バイポーラプレート２１１，正極１１２，負極１１３，前記導電体等により、バイポーラ電極２１０が構成され、第一規制部２１１ｂａ，２４０ｂａ及び第二規制部２１１ｂｂ，２４０ｂｂを有する規制部材２１１ｂ，２４０ｂを設けた規制体２１１ａ，２４０ａにより、規制手段を構成している。

【0056】

このような本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池２００においては、前述した実施形態の場合と同様に、エンドプレート２３０，２４０の間に挟むようにバイポーラ電極２１０と電解層１２０とを順次積層することにより、規制体２１１ａ，２４０ａの先端の規制部材２１１ｂ，２４０ｂが正極１１２の正極用鉛箔１１２ａの周縁部を包囲するように係合して正極用鉛箔１１２ａの伸長を規制する。

【0057】

このため、本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池２００では、前述した実施形態の場合と同様に、スタック積層工程だけで正極１１２の伸長を規制して、正極１１２とバイポーラプレート２１１及びエンドプレート２４０との間に隙間が発生することを防ぐことができる。

【0058】

さらに、弾性材料製の規制部材２１１ｂ，２４０ｂが正極用鉛箔１１２ａの周縁部を包囲するように係合する、すなわち、規制部材２１１ｂ，２４０ｂを正極用鉛箔１１２ａの周縁部に密着させるように押し付けて押圧することができる。これにより、正極１１２とバイポーラプレート２１１及びエンドプレート２４０との間の隙間の発生をより確実に防ぐことができる。

【0059】

したがって、本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池２００によれば、前述した実施形態の場合と同様な作用効果を発現することができるのはもちろんのこと、正極１１２とバイポーラプレート２１１及びエンドプレート２４０との間への電解液の浸入をさらに確実に防止することができる。

【0060】

［第３の実施形態］
本発明に係るバイポーラ型蓄電池の第３の実施形態を図６，７に基づいて説明する。ただし、前述した実施形態と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。

【0061】

図６，７に示すように、規制体３１１ａ，３４０ａには、当該規制体３１１ａ，３４０ａの外側と内側との空間を連続させる円形状の連通部である連通穴３１１ｃ，３４０ｃが当該規制体３１１ａ，３４０ａの周方向にわたって規定の間隔ごとに複数形成されている。つまり、本実施形態においては、連通穴３１１ｃ，３４０ｃを形成した額縁型（ロ字形状）の規制体３１１ａ，３４０ａが突設されたエンドプレート３４０及びバイポーラプレート３１１を備えるバイポーラ電極３１０を利用しているのである。

【0062】

このような本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池３００においては、周囲をフレーム等で包囲されてフレーム等の内部に格納され、外部から直接的にアクセスすることが難しい場合であっても、フレーム等に形成されている注入穴から電解液を注入することにより、前記連通穴３１１ｃ，３４０ｃを介して電解層１２０に電解液を供給することが簡単にできる。

【0063】

したがって、本実施形態に係るバイポーラ型蓄電池３００によれば、前述した実施形態の場合と同様な作用効果を発現することができるのはもちろんのこと、周囲がフレーム等で包囲されて外部から直接的にアクセスすることが難しい場合であっても、電解層１２０に電解液を供給することが簡単にできるので、設置作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。

【0064】

［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、規制体１１１ａ，１４０ａ，２１１ａ，２４０ａ，３１１ａ，３４０ａを一体的に突設させるようにバイポーラプレート１１１，２１１，３１１やエンドプレート１４０，２４０，３４０と一体成型したバイポーラ電極１１０，２１０，３１０を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限らない。

【0065】

他の実施形態として、例えば、それぞれ個別に成型したバイポーラプレートと規制体とを積層（スタッキング）に先立ってバイポーラプレートに規制体を突設させるように接着剤等で接着して予め一体構造とすることも可能である。

【0066】

また、前述した実施形態においては、第一規制部１１１ａａ，１４０ａａ，２１１ｂａ，２４０ｂａ及び第二規制部１１１ａｂ，１４０ａｂ，２１１ｂｂ，２４０ｂｂを規制体１１１ａ，１４０ａ，２１１a，２４０ａ，３１１ａ，３４０ａに突出させるように設けた。しかしながら、本発明はこれに限らない。

【0067】

他の実施形態として、例えば、図８に示すように、規制体４１１ａ，４４０ａに切り欠くように第一規制部４１１ａａ，４４０ａａ及び第二規制部４１１ａｂ，４４０ａｂを形成したバイポーラプレート４１１やエンドプレート４４０としたバイポーラ型蓄電池４００とすることも可能である。このとき、負極用鉛箔１１３ａは、正極用鉛箔１１２ａよりも小さくなるように設定される。

【0068】

また、前述した実施形態においては、規制体１１１ａ，１４０ａ，２１１a，２４０ａ，３１１ａ，３４０ａの第一規制部１１１ａａ，１４０ａａ，２１１ｂａ，２４０ｂａ及び第二規制部１１１ａｂ，１４０ａｂ，２１１ｂｂ，２４０ｂｂにより、対面する前記他のバイポーラプレート１１１，２１１，３１１の正極１１２の周縁部のみを包囲するように係合させて、正極１１２のみの伸長を抑えるようにした。しかしながら、本発明はこれに限らない。

【0069】

他の実施形態として、例えば、図９に示すように、一のバイポーラ電極５１０のバイポーラプレート５１１やエンドプレート５４０に設けられた負極１１３の周縁部も包囲するように係合する規制体５１１ａ，５４０ａを備えたバイポーラ型蓄電池５００とすることも可能である。

【0070】

すなわち、負極用鉛箔１１３ａの周縁部端面に係合して当接する第三規制部５１１ａｃ，５４０ａｃと、負極用鉛箔１１３ａの周縁部表面に係合して当接する第四規制部５１１ａｄ，５４０ａｄとを基端にさらに有する規制体５１１ａ，５４０ａを備えたバイポーラ型蓄電池５００とすることも可能である。これにより、負極１１３の伸長も併せて抑制することが可能となる。

【0071】

また、前述した実施形態においては、規制体３１１ａの外側と内側との空間を連続させる円形状の連通穴３１１ｃを当該規制体３１１ａの周方向にわたって規定の間隔ごとに複数形成したバイポーラプレート３１１やエンドプレート３４０とした。これにより、フレーム等で包囲された場合であっても、電解層１２０への電解液の供給を可能にすると共に、正極用鉛箔１１２ａの周縁部の全長にわたって規制体３１１ａを連続的に係合させるようにした。しかしながら、本発明はこれに限らない。

【0072】

他の実施形態として、例えば、図１０，１１に示すように、規制体６１１ａ，６４０ａの外側と内側との空間を連続させる切り欠き形状の連通部である連通溝６１１ｃ，６４０ｃを当該規制体６１１ａ，６４０ａの周方向にわたって規定の間隔ごとに複数形成したバイポーラプレート６１１やエンドプレート６４０を備えたバイポーラ型蓄電池６００とすることも可能である。

【0073】

これにより、フレーム等で包囲された場合であっても、電解層１２０への電解液の供給を可能にすると共に、正極用鉛箔１１２ａの周縁部の全長にわたって規制体６１１ａ及びを断続的に係合させるようにすることも可能である。

【0074】

また、前述した実施形態においては、規制手段が正極１１２に直接的に係合して正極１１２の伸長を規制するようにした。しかしながら、本発明はこれに限らない。他の実施形態として、例えば、規制手段と正極用鉛箔との間に、前記特許文献２に記載されているような被覆部材を介在させることも可能である。

【0075】

具体的には、図１２，１３に示すように、正極用鉛箔１１２ａの周縁部に密着して当該周縁部を覆う樹脂（例えばＡＢＳ等）製の被覆部材１１や接着剤（例えばエポキシ樹脂や液状ガスケット等）からなる被覆部材２１を介して正極用鉛箔１１２ａの周縁部に規制体７１１ａの先端を間接的に係合させる。これにより、被覆部材１１，２１を介して正極用鉛箔１１２ａを規制体７１１ａの先端で押圧保持して、正極用鉛箔１１２ａの伸長をさらに確実に規制ようにすることが可能となる。

【0076】

ここで、正極１１２の周縁部表面と被覆部材１１，２１の表面との間の長さをδとし、α，β，γを前述した実施形態の場合と同様な値としたとき、α，β，γ，δは、下記式（２）の関係を満たしている。
α－β－δ≦γ・・・（２）

【産業上の利用可能性】

【0077】

本発明に係るバイポーラ型蓄電池は、低コストで簡単にバイポーラプレートと第一の電極体との間の隙間の発生を防いで当該隙間への電解液の浸入を防止することができるので、各種産業において、極めて有益に利用することができる。

【符号の説明】

【0078】

１１，２１ 被覆部材
１００ バイポーラ型蓄電池
１１０ バイポーラ電極
１１１ バイポーラプレート
１１１ａ 規制体
１１１ａａ 第一規制部
１１１ａｂ 第二規制部
１１２ 正極
１１２ａ 正極用鉛箔
１１２ｂ 正極用活物質
１１３ 負極
１１３ａ 負極用鉛箔
１１３ｂ 負極用活物質
１１４ 接着剤
１２０ 電解層
１３０ エンドプレート
１４０ エンドプレート
１４０ａ 規制体
１４０ａａ 第一規制部
１４０ａｂ 第二規制部
２００ バイポーラ型蓄電池
２１０ バイポーラ電極
２１１ バイポーラプレート
２１１ａ 規制体
２１１ｂ 規制部材
２１１ｂａ 第一規制部
２１１ｂｂ 第二規制部
２４０ エンドプレート
２４０ａ 規制体
２４０ｂ 規制部材
２４０ｂａ 第一規制部
２４０ｂｂ 第二規制部
３００ バイポーラ型蓄電池
３１０ バイポーラ電極
３１１ バイポーラプレート
３１１ａ 規制体
３１１ｃ 連通穴
３４０ エンドプレート
３４０ａ 規制体
３４０ｃ 連通穴
４００ バイポーラ型蓄電池
４１０ バイポーラ電極
４１１ バイポーラプレート
４１１ａ 規制体
４１１ａａ 第一規制部
４１１ａｂ 第二規制部
４４０ エンドプレート
４４０ａ 規制体
４４０ａａ 第一規制部
４４０ａｂ 第二規制部
５００ バイポーラ型蓄電池
５１０ バイポーラ電極
５１１ バイポーラプレート
５１１ａ 規制体
５１１ａｃ 第三規制部
５１１ａｄ 第四規制部
５４０ エンドプレート
５４０ａ 規制体
５４０ａｃ 第三規制部
５４０ａｄ 第四規制部
６００ バイポーラ型蓄電池
６１０ バイポーラ電極
６１１ バイポーラプレート
６１１ａ 規制体
６１１ａａ 第一規制部
６１１ａｂ 第二規制部
６１１ｃ 連通溝
６４０ エンドプレート
６４０ａ 規制体
６４０ａａ 第一規制部
６４０ａｂ 第二規制部
６４０ｃ 連通溝
７１１ａ 規制体
７３０ エンドプレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】